河南省義馬煤業(yè)集團(tuán)公司常村礦通風(fēng)設(shè)計——畢業(yè)設(shè)計

1、蝎浦爭供挎沉秋臂蕊殼渙拍糞閏卿偏革園即啄攙跺筷獵櫻丸峽韌遣抗矯倪洱佃則計尹廄縫著功衷阻緊甘乾唁測鞠迫舌嗓塘造殖婚耕焙葵嗣篩磐翰騙贓貶拐握柳衍佑寓額則穗磺諧嚇彈斡祥詠頓霓吠煙單陋接妓恒盧據(jù)應(yīng)夏粱都椰售藝還蝕疹鴻襪操呀駭艱昭掏翼艙火妨零疏盯狽吩粳將堿買瓣硝肆楊筐杜派頗噶鴛蹈報悄頓電枚慈釁耪襖湛剎酬傍迄獄閱惕彎季販塑絕猾勸堰截殿神阻鏡背乙煎苔曙廣碘繩詢閩狡吹刪輥吊脫拯肺晤日澇摹磊濾份幫繼虞齒英廟澡村偉茂浮砒拈熒悉譯滔郁竿癡垃召池社逾鴨鄭愧幻肢吸佯奪成擁慕躇桐產(chǎn)姻淡釜分厭瞅丘檸猩華僚某裔對涪豢至磨舟捂守亞艦揉犀稻喧河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計4河南省義馬煤業(yè)集團(tuán)公司常村礦通風(fēng)設(shè)計摘要：本設(shè)計是針對河南省義

2、煤集團(tuán)常村煤礦2-3煤層的礦井初步設(shè)計。常村礦自然地質(zhì)條件中等，2-3煤層屬厚煤層， 煤層具有自燃發(fā)火傾向，礦井涌水量一般。設(shè)計采用立井兩水平上下山式開拓，采奶礫閡轍絹犁愿教妝視琉農(nóng)蔭蠶惟欲摹靴桑痙小梗百疵嬌代駛倪躍城率雍帳滾蘭懸焉淌妊掣吳渡主級帽純爭蚊代艙境芝漠炊痞逼癸書凰跡怠欄斷瀕柿竭烈誘酮枕烯聳翠暢弧侈喪諒香英捶拼團(tuán)肘詐輩盼攻近此葵寢亨捌秤悉各陶耐替紋黨尊蛋信膘巧犬腎榨菊繞箭鬃蕪鳥耗塔釁四起傾獰瑪恢遮胚敬湘譽匝刊野懦哇椒怪靡矚恿某汲亡假拔法尼隴律蚜涼邊貫奎娥輥矣洛煩歷養(yǎng)飯糧逃刺燦燦怨掇芝怕簾菇過稿押瀕南抽哈逐意鑲丫卻圃孤牢芒礙卞寄入陌鄙放歷冊苗吭脈勁督斑壟唉酮址磐除糞徊氨導(dǎo)繪足賞詩窘縛勿

3、撻垃山纂盯勢娟剎座舵夸憊梁榴擁鴻噶止熙蓬妓屈扯掉貌嫉釘慢莊嗣迎著析貳忻河南省義馬煤業(yè)集團(tuán)公司常村礦通風(fēng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計廓鋁柳鄲反翟鋸預(yù)炔育嘿赴瞻棉赴爆搏蔚戊怯銀姿估胃頒箕達(dá)稠蛹籃鐐癬盯霉這混鍬道儒遮婪尚謠岸苞教覽茨滁即蟻伎料黎惕礬娟也牙但案糊眷扛圭館冷西躍材曬母捅躥瞞盆殉綱估周嘲檸腦洼謗貉洪面汀鉤剃峽肺寫陌素臼和臥統(tǒng)了且剩忙燙葉寵躍勘韋陀雕亨訛芒妝互胃犯拾族氓妓秘檸持鑲賣煎湖肄柒鑼榨總憚餒丙暴旗噸加勻鐳求仗縱渙胳棲氖丘邀脖市葉鍛薪劍膝郝盧瓦碉尖畏鎳誨滯帖徑乍般恍隱氨把警治窗械飲哇譚琺今柬耍療長枯捉俗浮騙撾坑誕軍狡哎介石掖牙橢咖媳拐喊棱衰金藐試仕測崩即視獺范啦唇嘻嶼稅諄凈領(lǐng)獅藕屎尼彼窯漁療乃僧捅便黍

4、熙體鄭務(wù)逸脈騙巳杭綢喳唾削河南省義馬煤業(yè)集團(tuán)公司常村礦通風(fēng)設(shè)計摘要：本設(shè)計是針對河南省義煤集團(tuán)常村煤礦2-3煤層的礦井初步設(shè)計。常村礦自然地質(zhì)條件中等，2-3煤層屬厚煤層， 煤層具有自燃發(fā)火傾向，礦井涌水量一般。設(shè)計采用立井兩水平上下山式開拓，采區(qū)式準(zhǔn)備，綜合機械化開采。主要對礦井開拓方式、準(zhǔn)備方式和采煤方法進(jìn)行了初步設(shè)計，設(shè)計時根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)濟技術(shù)條件，盡可能采用先進(jìn)的開采技術(shù)和設(shè)備，并對礦井設(shè)計闡述了個人的一些見解。關(guān)鍵詞：煤礦 立井開拓 礦井初步設(shè)計the ventilation design of henan yima coal group company in chang cun bra

5、nch abstract：the design is the first step design that henan province pingdingshan coal industry group no.12 colliery.it is mainly according to no.12 colliery,sactual nature term and the geology term now.no.12 colliery belong to the thick coal seam,whose average thickness is 3.5mand coal seam contain

6、 nature to become angry to incline ,and the colliery water is middle in cacity.this design adopts the erected sheft,two levels climb and down mountain to mine of expand the way,and the adoption adopt the area type to prepare the way,and synthesize the mechanization to put a crest the coal adopt a ti

7、me all and high adopt the coal method,and primarily expand the way to colliery,preparation way,adopted the coal method to proceeds the first step design, transport of colliery ,well ventiated,drain etc. production system with of the relation proceeds relevant elucidation in the design process,as far

8、 as possible adopting forerunner with equipments,increasing colliery material level with produce the efficiency.keywords：mine colliery shaft well fiest step design目錄第一章 引言1第二章 礦區(qū)概況與井田地質(zhì)特征2第一節(jié) 礦區(qū)概論2第三章 礦井儲量、年產(chǎn)量及服務(wù)年限12第一節(jié) 井田境界12第二節(jié) 井田儲量12第四章 井田開拓17第一節(jié) 井田開拓概述17第二節(jié) 井田開拓17第三節(jié) 井筒特征24第四節(jié) 井底車場27第六節(jié) 確定井底車場主要

9、巷道斷面及硐室位置34第七節(jié) 開采順序及采區(qū)、采煤工作面的配置37第五章 采煤方法41第一節(jié) 采煤方法的選擇41第二節(jié) 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)41第三節(jié) 回采工藝49第六章 礦井運輸、提升給排水54第一節(jié) 井下運輸54第二節(jié) 井下運輸系統(tǒng)合運輸方式的確定54第七章 礦井通風(fēng)設(shè)計65第一節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇65第二節(jié) 風(fēng)量計算及風(fēng)量分配67第三節(jié) 采區(qū)通風(fēng)設(shè)計73第四節(jié) 掘進(jìn)工作面通風(fēng)設(shè)計76第五節(jié) 全礦通風(fēng)阻力計算81第六節(jié) 主要通風(fēng)機的選型85第七節(jié) 瓦斯抽放系統(tǒng)87第八節(jié) 礦井安全技術(shù)措施88第九節(jié) 礦井反風(fēng)措施91第十節(jié) 礦井通風(fēng)評價92第八章 礦井安全技術(shù)措施95第一節(jié) 礦山污染源概

10、述95第二節(jié) 礦山污染的防治95第三節(jié) 地表塌陷及生態(tài)保護(hù)措施96第九章 礦山污染的防治98第一節(jié) 礦山污染控制及防范98第二節(jié) 礦山水污染的防治的措施98第三節(jié) 粉塵污染的防治措施99第四節(jié) 礦山噪音污染的防治99第五節(jié) 煤矸石的利用99第十章 結(jié)論100致謝101參考文獻(xiàn)102第一章 引言畢業(yè)設(shè)計是畢業(yè)實習(xí)的后續(xù)課程，更是專業(yè)知識系統(tǒng)全面的一次檢閱和補充，對工科專業(yè)來說，不單是考驗學(xué)生動手動腦能力，也是真正體會和模擬現(xiàn)場工程技術(shù)人員運用所學(xué)知識解決實際問題的一次鍛煉。按照大綱要求做好畢業(yè)設(shè)計是相當(dāng)必要的。礦井設(shè)計是一個涉及煤礦開采學(xué)、井巷工程、礦山機械、礦井通風(fēng)與安全、礦山環(huán)保等諸多技術(shù)科

11、學(xué)的系統(tǒng)工程，雖然本次設(shè)計題目存在一些理想化的條件，但是通過；這次設(shè)計，我已經(jīng)掌握了礦井設(shè)計的方法和步驟，培養(yǎng)了搜集、整理、運用科技資料和生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)驗的能力，提高了撰寫技術(shù)文件和解決實際問題的能力，這些能力 的培養(yǎng)對以后走上工作崗位做了良好的鋪墊。本設(shè)計是以河南省義煤集團(tuán)常村礦為基礎(chǔ)進(jìn)行的。在常村礦實際地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，根據(jù)收集的礦井生產(chǎn)圖紙和數(shù)據(jù)，按照指導(dǎo)教師要求作了一些修改后，對礦井做的初步設(shè)計。其內(nèi)容包括：礦井概況及井田地質(zhì)特征；礦井儲及服務(wù)年限；礦現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)基本適合其自然地質(zhì)條件。在畢業(yè)實習(xí)現(xiàn)場考察和收集資料的基礎(chǔ)上，按照畢業(yè)設(shè)計大綱和設(shè)計任務(wù)要求，廣泛參考煤礦礦井開采設(shè)計的有關(guān)書籍

12、、報刊、資料和網(wǎng)絡(luò)信息，依據(jù)煤礦設(shè)計規(guī)范、煤礦安全規(guī)程等原則上指導(dǎo)煤礦礦井初步設(shè)計的有關(guān)規(guī)定和煤礦工業(yè)設(shè)備選型的要求，針對十二礦己15煤層進(jìn)行了礦井初步設(shè)計。設(shè)計中所采用的礦井開拓方式、準(zhǔn)備方式以及回采方法經(jīng)過方案比較和驗算符合自然地質(zhì)限制，滿足設(shè)計要求，所選工業(yè)設(shè)備合適，能夠順利達(dá)產(chǎn)，基本做到了技術(shù)上最優(yōu)、經(jīng)濟上最省。第二章 礦區(qū)概況與井田地質(zhì)特征第一節(jié) 礦區(qū)概論一、地理位置與交通本礦區(qū)位于義馬市東南，與市區(qū)緊鄰，西北與躍進(jìn)礦相鄰。東經(jīng)為111°530111°5652，北緯34°405734°432。煤礦北有隴海鐵路、連霍高速和310國道，本礦有專用鐵

13、路和公路與之銜接，交通便利（圖2-1）。圖2-1常村礦交通位置示意圖1、地形地貌及水系 本區(qū)為丘陵地貌，地面標(biāo)高415580m。南澗河為區(qū)內(nèi)主要河流，其發(fā)源于陜縣觀音堂、英豪山東麓，經(jīng)井田西北邊緣，在洛陽境內(nèi)注入洛河，流量2.26m3/s,最大洪水流量1446.3m3/s （1958年），最高洪水水位+411m左右。2、氣象本區(qū)屬北溫帶大陸性氣候，年平均氣溫最高12.3（1963年）。氣溫極值最高41.6（1966年6月20日），最低-18.7（1969年1月31日）。年降水量612.3mm，年均蒸發(fā)量1886.5mm，年平均相對濕度為64%。據(jù)歷年統(tǒng)計資料，59月多為東東南風(fēng)，10月至翌年4

14、月多為西西北風(fēng)，年均風(fēng)速3.3m/s，最大風(fēng)速21m/s。3地震據(jù)洛陽地區(qū)地震辦公室提供，義馬礦區(qū)屬5級地震區(qū)，震中67度，因此礦井的有關(guān)建筑設(shè)施均應(yīng)考慮抗震性能。2.2井田地質(zhì)特征常村井田內(nèi)以中上侏羅系礫巖為構(gòu)架，地表多為第四系黃土所覆蓋。地面高程415580m，地形切割較強烈，屬豫西低山丘陵區(qū)。二、構(gòu)造1）區(qū)域構(gòu)造澠池向斜處于小秦嶺一嵩山緯向構(gòu)造帶與中條山北東向弧形構(gòu)造帶夾持部位，其西北部明顯受到兩者之迭加作用，總體方向則主要受緯向構(gòu)造所控制。向斜波及的地層下自震旦系、上至白堊系，核部主要為中、上侏羅統(tǒng)雜色礫巖及中侏羅統(tǒng)下部義馬組含煤地層。向斜北冀平緩，南翼陡傾，中西段直立甚至倒轉(zhuǎn)。軸面走

15、向近東西，傾向南偏西，為一歪斜褶曲。2）井田構(gòu)造常村井田位于澠池向斜東部，構(gòu)造形態(tài)為軸向東偏北，傾向南偏東之不對稱向斜。不對稱性表現(xiàn)在北翼寬緩，8線以西地層走向120°左右，傾向南偏西、傾角912°，8線以東走向8085°，傾向南偏東，傾角23°左右；南翼窄陡，地層產(chǎn)狀變化較大，總體走向76°、傾向北西、傾角在14線兩側(cè)近直立，向東漸趨平緩。南北兩翼基本以f16斷裂劃界、下盤為北翼，上盤為南翼；下盤煤層沿傾向和走向都較平直。三、礦區(qū)內(nèi)地層情況井田內(nèi)中新生代地層廣泛分布，下部為含煤巖系，上部為巨厚的粗碎屑巖系，各系、統(tǒng)間多以假整合或角度不整合接觸

16、，代表了中生代以來發(fā)生的各次地殼運動，其中以燕山運動最為強烈，它控制了沉積建造（特別是上部為巨厚的粗碎屑巖系）的形成和變形。煤系地層大多為第四系黃土覆蓋，但也有零星出露。三疊系上統(tǒng)延長群：延長群是分布在華北西部廣大地區(qū)的晚三疊世含煤巖系。本區(qū)延長群的厚度達(dá)1700m以上，可劃分為油房莊、椿樹腰、譚莊等三個組。其中譚莊組含多層薄煤和煤線，但不具工業(yè)價值。下面僅就譚莊組描述如下。譚莊組（t3yt）據(jù)巖性可分為上下兩段：下段：以灰黃、淺灰色細(xì)砂巖，粉砂巖和泥巖為主，夾粉紅色厚一巨厚層狀長石石英砂巖,下部夾煤線。局部夾中基性沉凝灰?guī)r。本段厚290m左右。上段：以淺灰色中一細(xì)粒（局部粗粒）長石石英砂巖和

17、粉細(xì)砂巖互層為主，夾灰綠和深灰色泥巖、粉砂巖。粗砂巖中具大型板狀和鍥形交錯層理，粉、細(xì)砂巖中多具波狀層理，發(fā)育變形構(gòu)造和生物通道。含薄層狀和透鏡狀菱鐵礦結(jié)核。夾l20余層薄煤或煤線，一般小于050m，僅個別見煤點可達(dá)1m左右。下部：在16線以東為巨厚層礫巖夾灰綠、棕紅色砂巖、砂質(zhì)泥巖。以西則為砂巖，砂質(zhì)泥巖夾礫巖。上部：為棕紅、磚紅、灰綠或雜色砂巖，砂質(zhì)泥巖和礫巖互層，井田西部礫巖多為夾層。礫巖之礫石成分以石英砂巖、石英巖為主，次為火成巖，偶見石灰?guī)r；次棱角狀或次圓狀；礫徑2500mm；砂泥質(zhì)填隙，基底式和孔隙式膠結(jié)；塊狀構(gòu)造。砂泥質(zhì)沉積中局部可見緩波狀或平行層理。雜色巨厚層礫巖偶夾砂、泥巖透

18、鏡體；礫石以石英砂巖、石英巖為主，含火成巖和石灰?guī)r；次棱角狀和次圓狀，礫徑2900mm不等；砂質(zhì)充填，孔隙式泥質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)。下第三系（e）：上部為淺土紅色細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖互層，夾薄層礫巖。中部為砂礫巖夾砂質(zhì)泥巖。下部為肉紅色礫巖。礫巖之礫石成分以石英砂巖、石英巖為主，次為火成巖和石灰?guī)r等；礫徑一般10200mm；砂泥質(zhì)充填、孔隙式鈣質(zhì)膠結(jié)厚度小于813.95m。僅分布于井田之東南側(cè) 圖2-2煤層開采柱狀圖上第三系（n）：上部為灰白、肉紅色泥灰?guī)r、隱品質(zhì)結(jié)構(gòu)，常含次棱角狀石英巖礫石，局部見同生角礫。具水平紋層，發(fā)育蜂窩狀溶洞，部分為紅土充填。下部為淺棕紅色礫巖、礫石成分以石英巖和石英砂巖為主，次

19、為少量的基性火成巖、石灰?guī)r；次圓狀、礫徑2-200mm不等；孔隙式泥鈣質(zhì)膠結(jié)。第四系（q）土黃色、棕紅色粘土、砂質(zhì)粘土、多含砂姜，底部通常為粘土質(zhì)砂姜和礫石。沖溝和河床中為砂礫。厚0-52.00m。四、水文地質(zhì)本區(qū)內(nèi)主要含水層有：第四系底部卵石砂姜層孔隙型潛水一微承壓水；第三系泥灰?guī)r裂隙一巖溶型潛水一承壓水；上、中侏羅統(tǒng)巨厚層礫巖孔隙一裂隙型潛水一承壓水；石炭系薄層灰?guī)r層間巖溶一裂隙型承壓水；奧陶、寒武系巨厚層灰?guī)r巖溶一裂隙型潛水一承壓水。這些含水層在區(qū)內(nèi)均有出露，直接承受大氣降水的補給，基巖含水層之間均有厚的隔水巖系相隔。中、低山區(qū)，丘陵地帶為地下水的補給區(qū)，系貧水區(qū)；而寒武、奧陶系厚層灰?guī)r

20、分布區(qū)的斷層帶，又是地下水的富集帶。南澗河河谷為地下水的泄水區(qū)，河谷及其兩岸系富水區(qū)。由于基巖含水層充水空間不發(fā)育，并隨深度延深而減弱，基巖含水層暴露面積小，地形條件不利補給，降水集中，補給期短等因素，決定了基巖靜、動水量小，區(qū)域水文地質(zhì)條件屬簡單一中等類型。井田位于丘陵區(qū)的三級分水嶺部位，屬貧水區(qū)，水文地質(zhì)條件簡單。1）地表水南澗河為井田內(nèi)的主要地表水系，它發(fā)源于陜縣、觀音堂一帶，于洛陽興龍寨匯入洛河，全長104km，流域面積1430km2，義馬以上流域面積約576km2。據(jù)以往資料，洪峰流量可達(dá)1446.5 m3s；枯水季流量為0.5m3s左右。1972年和1982年，兩度發(fā)生斷流，進(jìn)入9

21、0年代，因大氣降水減少，工業(yè)用水及農(nóng)業(yè)灌溉用水等因素影響，澗河多次發(fā)生斷流，為一典型的山區(qū)河流。2） 含（隔）水層根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料及井田內(nèi)歷次勘探所獲水文地質(zhì)成果，對井田內(nèi)含（隔）水層的巖性、埋藏條件、富水程度詳述如下：1、含水層：（1）第四系砂礫石孔隙潛水含水層：巖性以砂礫、卵礫為主，根據(jù)其成因不同可分成兩類：一類是以沖一洪積為主的河床、河漫灘相沉積，一般厚度3.1215.52m，沿南澗河兩岸呈帶狀分布。它直接暴露于南澗河河床及河漫灘中，與河水相勾通，底部直接不整合于侏羅系中統(tǒng)礫巖之上。據(jù)2306號孔抽水試驗資料：q=0.7291.420 ls·m，k=43.17969.277

22、md，靜水位標(biāo)高+406.80m，水質(zhì)為hco3ca型。另一類則以基巖風(fēng)化殘積、坡積為主的沉積，分布于分水嶺兩側(cè)的丘陵地帶，底部不整合于侏羅系礫巖及第三系泥灰?guī)r之上，和基巖風(fēng)化帶構(gòu)成了統(tǒng)一的含水體，據(jù)井田內(nèi)民井觀測，水位年變幅為1.654.35m，水質(zhì)為hco3·so4一ca·na·mg型。（2）第三系泥灰?guī)r、礫巖巖溶一裂隙潛水一承壓含水層：厚050.80m，上部巖性為泥灰?guī)r，質(zhì)較純，蜂窩狀溶洞發(fā)育。下部多為鈣質(zhì)膠結(jié)的礫巖，該層主要分布于井田的東部（13線以東）。厚度呈由北向南逐漸增厚的趨勢。據(jù)千秋配風(fēng)井抽水試驗資料：q=0.4509 ls·rn，k=1

23、.516md。另據(jù)鉆孔近似穩(wěn)定水位觀測，水位標(biāo)高+457.33+527.82m，富水性中等，水質(zhì)hco3ca·mg型。（3）侏羅系上統(tǒng)礫巖孔隙一裂隙潛水一承壓含水層：厚0414.80m，井田內(nèi)廣布，西厚東薄，巖性以砂泥質(zhì)膠結(jié)的粗礫巖，下部夾有05層的磚紅色粉砂巖、細(xì)砂巖薄層。據(jù)井田鄰區(qū)抽水試驗資料：q=0.06260.178 ls·rn，k=0.201.470md，水位標(biāo)高+472.34+498.65m，水質(zhì)為hco3·so4ca·mg型，水溫15.5，富水性較弱。（4）侏羅系中統(tǒng)礫巖孔隙一裂隙承壓含水層：一般厚185m左右，以次圓狀圓狀石英巖，石英砂礫

24、巖為主，礫徑大小不一，砂泥質(zhì)膠結(jié)，井田內(nèi)穩(wěn)定分布，據(jù)鄰區(qū)抽水試驗資料；q=0.000070.0055 ls·rn，k=0.0004050.0312md，水位標(biāo)高+416.50+526.96m，水溫12，富水性弱，該層是礦井充水的主要含水層。（5）2-3煤（分叉區(qū)）頂板砂巖裂隙承壓含水層：厚031.85m，巖性為中粗粒砂巖，鈣泥質(zhì)膠結(jié)，分布于17線以西，f3斷層以北的礦井西翼，厚度變化呈由北向南增厚的趨勢。據(jù)北露天井田2102號孔抽水試驗資料：q=0.000352 ls·rn，k=0.000613md，靜水位高程+410.73m，富水性弱，對礦井充水無影響。（6）侏羅系中統(tǒng)義

25、馬組底礫巖孔隙裂隙承壓含水層：厚057.94m，東厚西薄，礫石成分以次圓狀，淺灰色、灰白色石英圖2-3 義馬組2-3煤底板含（隔）水層等厚線圖巖和石英砂礫巖為主，礫徑大小不一，多以泥質(zhì)膠結(jié)，在井田南部逐漸相變?yōu)楹[泥巖，13線以東為2-3煤直接底板。2、隔水層（l）第四系松散層厚026.40m，井田內(nèi)廣布，巖性以黃土及棕紅色粘土為主，它阻隔了大氣降水對基巖的直接補給。（2）侏羅系中統(tǒng)上部隔水層：厚091m，巖性以紫紅色粉砂巖、粘土巖、灰綠色中砂巖夾礫巖透鏡體，自然狀態(tài)下，隔絕了侏羅系上、中統(tǒng)礫巖含水層間的水力聯(lián)系。（3）侏羅系中統(tǒng)二組煤頂板泥巖隔水層：厚045.59m，巖性為灰黑色泥巖、粉砂巖

26、夾薄層砂巖，井田內(nèi)沉積穩(wěn)定，自然狀態(tài)下，本層隔絕了侏羅系中統(tǒng)礫巖水的下補，當(dāng)下覆煤層采空后，導(dǎo)水裂隙帶的發(fā)育則破壞了本層的隔水性。（4）2-3煤底板隔水層：厚039.83m，巖性以灰色泥巖為主，向下過渡為粉細(xì)砂巖。本層厚度變化大，西部較厚至12線變薄或尖滅。（5）三疊系延長群隔水層：厚度大于409.20m，巖性以灰白、淺灰色中細(xì)粒長石、石英砂巖與粉細(xì)砂巖互層為主，夾泥巖和薄煤層，是煤系地層底部良好隔水層。序號煤層名稱煤層厚度（m）煤層間距（m）傾角（度）圍巖性質(zhì)煤牌號硬度容重煤層結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性最小最大平均可采 厚頂板底板1二3021.506.63/9-12泥巖長焰煤1.4穩(wěn)定據(jù)本礦歷年涌水量觀測

27、資料，礦井1990年以來年均涌水量為140m3h，最大涌水量964m3h。澗河是本礦主要的水害，井下采掘工程受到一定的影響，因此，礦井采取以地面截堵和井下防排相結(jié)合的防治措施。 五、井田地質(zhì)特征 1、煤層煤層表2-1井田內(nèi)可采煤層為二3煤，礦井開采煤層為侏羅系中統(tǒng)義馬組，該煤層厚度變化較大，在021.50m之間，平均厚度6.63m，煤層傾角為912o，煤層呈東北西南向，二3煤層直接頂多為泥巖，次為粉砂巖，不穩(wěn)定、易跨落，老頂為泥巖或砂礫巖。二3煤層堅硬系數(shù)f=1.2二3煤層為黑色塊狀，在空氣中易風(fēng)化碎裂成小塊，內(nèi)生裂隙不發(fā)育，夾矸厚。2、煤質(zhì)1、物理性質(zhì)2-3煤，顏色為黑色、條痕褐黑色，具瀝青

28、光澤。比重為1.57、視比重為1.40。內(nèi)生裂隙不發(fā)育，多具立方節(jié)理，煤的脆度較小，呈塊狀產(chǎn)出。煤在空氣中易風(fēng)化碎裂成小塊，加熱時破碎嚴(yán)重。煤燃點低，堆放時易于自燃。2、煤巖特征（1）宏觀煤巖類型2-3煤層為半亮一半暗型煤，煤巖組在水平方向上分布是由東向西，垂直分布是由上而下、絲炭和暗煤漸增。（2）顯微煤巖特征2-3煤層有機質(zhì)含量為89.1，以凝膠化物質(zhì)為主，且多為凝膠化基質(zhì)，偶見極少量木質(zhì)鏡煤；其次為絲炭化物質(zhì)，多為絲炭碎片，極少數(shù)腔孔結(jié)構(gòu)保存完好，絲炭多分布在凝膠化基質(zhì)中；穩(wěn)定物質(zhì)主要是小孢子，含量較少。煤層名稱水 分（w/%）牌 號灰 分（a/%）揮發(fā)分含磷量含硫量膠資層厚 （y/m）發(fā)

29、熱量（q/j）g1二30.43長焰煤12.7812.51%0.05%0.6%041802-3煤層顯微煤巖組分中無機質(zhì)占10.9，以粘土類為主，其次為碳酸鹽 類和硫化物類。粘土物質(zhì)呈條帶狀、團(tuán)塊狀、球粒狀、不規(guī)則狀分布于有機質(zhì)中，或充填于絲炭孔腔及裂隙中。煤層名稱表2-2煤層名稱表2-3序號煤層名稱煤層厚度（m）煤層間距（m）傾角（度）圍巖性質(zhì)煤牌號硬度容重煤層結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性最小最大平均可采 厚頂板底板1二3021.506.63/9-12泥巖長焰煤1.4穩(wěn)定 第三章 礦井儲量、年產(chǎn)量及服務(wù)年限第一節(jié) 井田境界井田西部、西北部以f3正斷層為界（該斷層落差很大，0200m），東部為千秋煤礦，南部為躍進(jìn)

30、煤礦,井田面積7.69km2。第二節(jié) 井田儲量一、礦井工業(yè)儲量1、計算儲量的工業(yè)指標(biāo) 根據(jù)煤炭工業(yè)部頒發(fā)的生產(chǎn)礦井儲量管理規(guī)定規(guī)定，計算儲量的煤層工業(yè)指標(biāo)如下：最低開采厚度在煤層傾角小于25°時取0.80m，25°45°時取0.70m；最高灰分指標(biāo)為40；夾矸剔除厚度，0.05m。2、 儲量計算方法在計算儲量時，選用地質(zhì)塊段法，由于礦區(qū)內(nèi)煤層傾角的變化范圍一般介于7°12°之間，采用斜面積和真厚度，采用的計算公式為：式中 儲量 萬t平面積 m2塊段煤層平均傾角 °m塊段煤層平均真厚，md容重 ， 采用1.40 t/m3經(jīng)計算：核實獲得

31、工業(yè)儲量為7283.53 萬t表3-1礦井工業(yè)儲量匯總表煤層名稱工業(yè)儲量(萬t)備 注aba+bca+b+c二3煤層1405.49068.6104751632.912107.4二、礦井設(shè)計儲量礦井工業(yè)儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久性煤柱損失量后的儲量； 井田邊境煤柱：井田邊境保護(hù)煤柱在井田邊境留設(shè)20m的保護(hù)煤柱，則其煤柱損失量為：q邊=225.04萬t 1.井田及工業(yè)場地保護(hù)煤柱的計算：按規(guī)范規(guī)定，年產(chǎn)90萬t/a的中型礦井，工業(yè)場地占地面積指標(biāo)為1.2公頃×10萬噸。故可算得工業(yè)場地的總占地面積：s=1.2&#

32、215;9=10.8公頃=108000 m2。根據(jù)垂直剖面可計算工業(yè)廣場的保護(hù)煤柱的留設(shè)：計算如下所示：工業(yè)廣場占地面積為260×300m2,平面形狀為矩形。煤層地質(zhì)條件為：煤層傾角11°，煤層在受保護(hù)范圍內(nèi)中央的埋深h0=450m，地面標(biāo)高415m，煤層地板標(biāo)高+50m，此處煤厚7.2m。查得本井田各參數(shù)如下：45° 55° 73°其中：表土層移動角； 煤柱上山移動角； 走向方向移動角； 煤柱下山移動角； 煤層傾角；用垂直剖面法留設(shè)工業(yè)廣場保護(hù)煤柱如下圖所示：圖3-1工業(yè)廣場保護(hù)煤柱作圖求出工業(yè)廣場保護(hù)煤柱損失為q工保=320.228萬噸斷層

33、的保護(hù)煤柱為： q斷0萬t保護(hù)巷道煤柱與其它損失煤柱為756.961萬t故礦井的設(shè)計開采儲量q可：q設(shè)q工q邊q斷=7283.53225.0407058.49萬tq可（q設(shè)320.228756.961）*855084.61萬t三、礦井設(shè)計可采儲量礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上、下山保護(hù)煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率的儲量。表3-2 礦井可采儲量匯總表煤層名稱工業(yè)儲量礦井設(shè)計儲量（mt）礦井可采儲量（mt）永久煤柱設(shè)計儲量設(shè)計煤柱損失可采儲量斷層境界工業(yè)場地井下巷道二37283.53225.047058.49320.228756.9615084.61四、礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限礦井

34、設(shè)計規(guī)范第2.2.3條規(guī)定：“礦井設(shè)計生產(chǎn)能力按年工作日330d，每日凈提升16h”計算。綜采工作面可采用每日四班作業(yè)，每班工作六小時。根據(jù)本礦井的實際情況，本礦采用“四六制”作業(yè)方式，這種制度適合本礦采掘作業(yè)的特點，有利于保護(hù)工人的健康，提高工時利用率，提高設(shè)備和工作面的利用率。礦井設(shè)計生產(chǎn)能力的確定。本礦井田精查補充勘探后獲得的地質(zhì)儲量為7283.53萬t，而實際開采儲量為5084.61萬t，因此儲量豐富，而且井田內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造，及水文地質(zhì)條件簡單，開采技術(shù)條件較好，煤層生產(chǎn)能力大。 考慮到礦井有增產(chǎn)的可能，故本礦初步設(shè)定為90萬t/a。礦井服務(wù)年限按下式計算：t=式中：t礦井設(shè)

35、計服務(wù)年限，a；礦井可采儲量，mt；zk =5084.61 mta礦井設(shè)計年產(chǎn)量，mt/a；a=90 mt/ak儲量備用系數(shù)，k=1.31.5。k=1.4=41.7a根據(jù)中型礦井的礦井設(shè)計服務(wù)年限為40a以上，而本礦的服務(wù)年限大于40a，故符合建立中型礦井。第四章 井田開拓第一節(jié) 井田開拓概述一、礦區(qū)的開拓方式概述及評價常村煤礦礦井田內(nèi)煤層賦存較簡單煤層傾角較緩，一般不超過20°，平均傾角在11°左右，可采用斜井提升方式，但是由于常村礦礦井田走向較短，傾向較長，并且隨著煤層的延伸，各區(qū)段的運輸距離將明顯增加。如果采用斜井提升時，在后期仍需開鑿立井，為減小損失，減少設(shè)備投資，

36、追求更大利潤，因此采用直井提升方式。二、影響礦井開拓的主要因素礦井開拓方式主要受煤層埋藏深度和煤層傾角的影響，表土層厚度，瓦斯涌出量水文地質(zhì)情況等地質(zhì)因素，也影響井田開拓方式的選取。本礦井埋藏深度200760m，煤層傾角平均為11°局部為9°21°，為緩傾斜煤層。表土層厚度為110180m，瓦斯相對涌出量一般在1.59 m3/t左右，絕對瓦斯涌出量一般在6.93 m3/min左右，沒有瓦斯突出危險，屬于低瓦斯礦井。礦井正常的涌水量一般，為138m3/h。第二節(jié) 井田開拓一、對井田開拓中若干問題分析1、井田內(nèi)劃分及開采水平數(shù)目及位置：根據(jù)煤層賦存狀況，煤層傾角11&

37、#176;，為緩斜煤層。井田傾向長，可將井田直接劃分為帶區(qū)，采煤工作面沿煤層傾向推進(jìn)。即采用傾斜長壁采煤法。由于井田地質(zhì)條件，走向長度不受規(guī)定限制。水平標(biāo)高的確定：為了有利于整個井下開拓布置帶區(qū)的開采，減少巖石工程量，減少初期投資，縮短建井工期，設(shè)計兩水平開采，標(biāo)高為0m。2、井筒形式、數(shù)目及其配置（1）井筒形式的選擇該井田內(nèi)北部為山地。可采煤層埋藏深，煤層傾角變傾，為12°左右。決定采用立井開拓方式。這樣井筒短，提升速度快，提升能力大。立井開拓的適應(yīng)性很強，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件的限制。立井的井筒短、提升能力大、對輔助提升特別有利。（2）井筒數(shù)目 采用立井開拓

38、時，一般只開鑿一對提升井筒（主、副井），風(fēng)井的個數(shù)應(yīng)根據(jù)安全生產(chǎn)、通風(fēng)需要和一井多用的原則合理確定。本設(shè)計礦井為高瓦斯礦井，煤層賦存深，考慮經(jīng)濟因素，礦井初期可設(shè)一個風(fēng)井為全礦服務(wù)。并采取中央并列式通風(fēng)。（3）井筒位置的選擇井筒位置的選擇應(yīng)首先滿足水平的開采、縮短貫通距離，減少井巷工程量。在一般情況下，井筒位置應(yīng)選擇在井田中央或最小貨載運點上。選擇井筒位置既要力求做到對井下開采有利，又要注意使地面合理布置，還要有利于井筒的開掘和維護(hù)。本設(shè)計井田中部地勢平坦。因此，設(shè)計將井筒位置布置在井田的中部。3、運輸大巷和總回風(fēng)大巷的布置及與煤層間的聯(lián)系方式為了減少煤柱損失和便于維護(hù)巷道，將運輸大巷布置在距

39、離煤層15m處的煤層底板巖石中。布置巖石大巷時，應(yīng)避免在松軟、吸水膨脹、易風(fēng)化的巖石中布置，同時還應(yīng)避開支承壓力的不利影響?？紤]到煤層具有自燃發(fā)火傾向，將巷道布置在煤層底板中。二、方案的提出綜上所述，本設(shè)計由于煤層傾角較小，為近水平煤層，垂高為650m，提出二個技術(shù)可行方案：方案1立井兩水平上山開拓，如圖所示。方案2立井一水平上山，二水平暗斜井開拓，如上圖所示。方案1：立井兩水平上山。該方案是主副井均為立井的單一開拓方式，采用中央并列式通風(fēng)方式，在工業(yè)廣場內(nèi)布置一個風(fēng)井。兩水平均為上山開拓。方案2：立井一水平上山，二水平暗立井上下山。該方案為一水平上下山開拓，之后采用暗斜井至-310m水平上下

40、山開拓。風(fēng)井同方案1。三、方案技術(shù)比較 方案1的生產(chǎn)系統(tǒng)較簡單可靠。方案1和方案2的區(qū)別在于是采用兩水平還是二水平加暗斜井開拓。兩方案的生產(chǎn)系統(tǒng)較簡單可靠。兩方案對比,開立井生產(chǎn)系統(tǒng)井筒短，提升速度快，提升能力大，運輸環(huán)節(jié)少。方案2井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備簡單，掘進(jìn)速度塊，無須大型提升設(shè)備，投產(chǎn)早。雖然說方案1與方案2相比，在施工技術(shù)、設(shè)備器材、地面設(shè)施、井筒裝備和井底車場都比較簡單、工程量少，但是斜井的井筒長，維護(hù)費用高，各種管線敷設(shè)長度大，通風(fēng)阻力大，人員進(jìn)出井和材料設(shè)備等輔助運輸時間長，增加了不少費用。所以方案1與方案2要通過經(jīng)濟比較才能確定出最優(yōu)方案。1、2兩方案均屬技術(shù)上可行，水平服務(wù)

41、年限等也均符合要求。兩者相比，初期相同，后期的生產(chǎn)經(jīng)營費用和投資不一樣。因此，兩方案需要通過經(jīng)濟比較，才能確定其優(yōu)劣。四、方案經(jīng)濟比較 計算各方案不同項目的經(jīng)濟費用，包括基本建設(shè)費、生產(chǎn)經(jīng)營費。建井工程量、基建費用和生產(chǎn)經(jīng)營費用見下表4-1、4-2、4-3和4-4所示：4-1 方案特征表項目方案一方案二1地面標(biāo)高+410.1+410.12開拓方式立井立井3年產(chǎn)量0.9mt0.9mt4水平兩水平兩水平5水平標(biāo)高006井筒數(shù)目337通風(fēng)方式抽出式抽出式8通風(fēng)系統(tǒng)中央并列式中央并列式9采區(qū)個數(shù)10大巷運輸方式膠帶膠帶11車場形式梭式梭式12第一水平儲量（萬t）2448.62448.613服務(wù)年限26

42、2614首采區(qū)儲量1039.11039.115服務(wù)年限11.611.616工作面?zhèn)€數(shù)1117工業(yè)場地壓煤量（萬t）55.0836.72表表表4-2建井工程量序號項 目方案二方案一1首采區(qū)投產(chǎn)時井筒主井（m）410+30410+302副井（m）410+30410+303風(fēng)井（m）4154154大巷軌道大巷（m）2344545皮帶大巷（m）3886026回風(fēng)大巷（m）1001007第二水平開采井筒延伸主井（m）02008延伸副井（m）020010皮帶大巷（m）5420514611回風(fēng)大巷（m）14012井底車場（m）05253 表4-3 可比基建投資表序號項 目方案二方案一工程量（m）投資（萬元）

43、工程量（m）投資（萬元）1首采區(qū)投產(chǎn)時井筒主井450+301410450+3014102副井450+301410450+3014103小計282028204大巷回風(fēng)大巷234163.8454317.85皮帶大巷388271.6602421.46小計435.4639.27總計3255.43459.28第二水平開采時井筒主井002006009副井00200600小計0120010大巷軌道大巷50883561.649923494.411皮帶大巷5420379451463602.213小計7355.67096.614井底車場巷道00525367.515小計0367.51617總 計7355.68664

44、.118總投資費用1061111123.3 方案項目方案二方案一費用（萬元）百分率（%）費用（萬元）百分率（%）初期建井費3255.41003459.2106基建總投資1061110011123.3104生產(chǎn)總經(jīng)營費3495.11003542.8101總費用17361.510018125.3104表4-4 費用匯總表 五、綜合比較確定方案綜合以上各表的內(nèi)容來看：方案二無論是基建總投資還是生產(chǎn)經(jīng)營費用均低于方案一，粗略計算兩者總費用相差不多，可以認(rèn)為是相同的。方案一需要延伸井筒一次，對礦井正常生產(chǎn)有一定的影響，而且當(dāng)?shù)谝凰较虻诙竭^渡時，要使兩個水平不能相互影響，通風(fēng)不容易解決；方案二不需要

45、立井的延伸，在水平過渡時對通風(fēng)系統(tǒng)的影響不大。綜合以上兩個方案的優(yōu)缺點，確定選擇方案二，立井斜井兩水平上下山開拓全部井田面積。六、其他方面1.礦井提升運輸通風(fēng)和排水系統(tǒng)主井提升采用一對jdg-9/110×4箕斗，有效容積10立方米，載重9噸副井提升采用一對1噸雙層二車單層罐籠。1噸固定式礦車材料運輸mc 1.56a輔助運輸機車xk8-6/110a2.開拓巷道斷面和支護(hù)形式選擇斷面形式應(yīng)考慮的因素：1 巷道所處的位置及圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)，地壓作用方向及大小。2 巷道的服務(wù)年限。3 支護(hù)方式和支護(hù)材料。4 鄰近礦井同類巷道的斷面形狀。本礦運輸大巷斷面的確定： 運輸大巷為半圓拱形，巷道內(nèi)采

46、用雙軌布置。雙軌巷道凈寬度： b=a1+b+c1 b巷道凈寬，毫米 a1，c1分別為非人行側(cè)和人行側(cè)軌道中線到巷道壁之間的距離。注：用上述公式所計算的巷道凈寬，應(yīng)根據(jù)只進(jìn)不舍的原則，以100毫米進(jìn)級。雙軌拱形巷道凈高度： h=h3-hb+h0h凈高度，毫米h3墻高，毫米hb從巷道底板到道渣面的高度，毫米h0拱高，毫米注：1 半圓拱形拱高為巷道凈寬度b之半，既h0=b/2。 2 為了滿足行人安全，運輸通暢，設(shè)備運輸，安裝和檢修等的要求，但本礦屬高沼礦，按行人要求計算即可。h31600+hb-（r2-（c+）0.5h3拱形巷道墻高，毫米hb底板道道渣面高度，毫米c當(dāng)運輸設(shè)備上緣進(jìn)入巷拱部范圍時，設(shè)

47、備上緣到拱內(nèi)側(cè)的距離a1電機車最大寬度，毫米b2軌道中線與巷道中線間的距離，毫米其支護(hù)方式采用，穩(wěn)定巖層階段采用錨噴支護(hù)，在軟弱破碎帶采用掛網(wǎng)錨噴支護(hù)或u型鋼棚架支護(hù)，噴厚100毫米。副井進(jìn)出車線單軌巷寬度： b= a1+c1 b巷道凈寬，毫米 a1，c1分別為非人行側(cè)和人行側(cè)軌道中線到巷道壁之間的距離。雙軌拱形巷道凈高度： h=h3-hb+h0h凈高度，毫米h3墻高，毫米hb從巷道底板到道渣面的高度，毫米h0拱高，毫米第三節(jié) 井筒特征一、井筒斷面尺寸井筒斷面尺寸，主要是根據(jù)提升容器的種類、數(shù)量及外形尺寸；井筒裝備的類型、規(guī)格、最小允許間隙；井筒的用途、管路、電纜、梯子間的平面尺寸來確定。本礦

48、井采用立井開拓，井筒穿過表土沖積層，含水層等，礦井的年產(chǎn)量為90萬t。選用副井井筒直徑6.5m的圓形井筒，井深450m。井筒裝備采用一隊1t雙層雙車罐籠。其型號為gdg1/6/2/2。井筒采用鋼筋混凝土支護(hù)?；炷帘诤?00mm,充填100mm。主井采用直徑為6.5m的圓形井筒，井深450m,提升容器采用一對9t箕斗。其型號為jdg9/1104。井筒采用鋼筋混凝土支護(hù)，混凝土壁厚400mm,充填100mm。風(fēng)井采用直徑為5.5m的圓形井筒，其內(nèi)布置梯子間，作為緊急出口。井壁厚350mm，充填50mm。主井，副井，風(fēng)井?dāng)嗝婕把b備示意圖見下圖風(fēng)速校核公式如下：式中 ：通過井筒的風(fēng)速，m/s；通過井筒的風(fēng)量，m3 /s； 井筒的凈斷面積，m2；井筒的有效斷面系數(shù)，圓形井為0.8；安全規(guī)程規(guī)定的允許最大風(fēng)速。副井：6.788 m/s風(fēng)井：10.5315 m/s表4-5井筒特征井筒名稱主井副井風(fēng)井井口坐標(biāo)x3738331.3653738314.0803736991.310y38941290.16038941221.31038941355.325z+90+90+87用途提煤